■ 五大短程無線技術爭雄融合還是對立？

■ 五大短程無線技術爭雄融合還是對立？

(摘錄自: 中國電信 通訊世界 2004年08月23日 蔡亮/林聰)
五種短程無線連接技術正在成為業界談論的焦點，它們分別是無線局域網（Wi-Fi）、藍牙（Bluetooth）、ZigBee、超寬頻（Ultra WideBand）和短距通信（NFC）。隨著無線連接漸成時尚，這些技術到底誕生背景和應用前景如何呢?

ZigBee：巨頭力挺 前途難料

ZigBee 聯盟成立於2001年8月。但作為該項技術發展過程中具有里程碑意義的是，2002年下半年，英國Invensys公司、日本三菱電氣公司、美國摩托羅拉公司以及荷蘭飛利浦半導體公司四大巨頭共同宣佈，它們將加盟「ZigBee聯盟」，以研發名為「ZigBee」的下一代無線通信標準。到目前為止，除了 Invensys、三菱電子、摩托羅拉和飛利浦等國際知名的大公司外，該聯盟大約已有27家成員企業，並在迅速發展壯大。Zigbee聯盟負責制定網絡層以上協議。

ZigBee的芯片和產品有望在今年面市，每個Zigbee通信模塊的成本將有望控制在1.5 美元到2.5美元之間。分析家認為，到2006年，ZigBee設備將會達到每年4億台的市場規模。預計4～5年內，每個家庭將會安裝大約50個 ZigBee設備，最終達150個ZigBee設備6～7年內佔據家庭自動化市場的三分之二。

但是也有人認為：ZigBee幾年前剛出現時，它的支持者曾設想這種基於IEEE 802.15.4規範的無線技術擁有潛在的巨大市場。但現在看來當初的設想並沒有成為現實，目前有消息稱由於芯片廠商推遲出貨，因而ZigBee的前景並不像先前設想的那樣一帆風順。

UWB：前途無量受困爭戰

UWB是一種無載波通信技術，它不採用正弦載波，而是利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈衝傳輸數據，因此其所佔的頻譜範圍很寬。UWB可在非常寬的帶寬上傳輸信號，美國FCC對UWB的規定為：在3.1～10.6GHz頻段中佔用500MHz以上的帶寬。

由於UWB可以利用低功耗、低複雜度發射/接收機實現高速數據傳輸而在近年來得到迅速發展。它在非常寬的頻譜範圍內採用低功率脈衝傳送數據而不會對常規窄帶無線通信系統造成大的干擾，並可充分利用頻譜資源。基於UWB技術而構建的高速率數據收發機有著廣泛的用途，從無線局域網到Ad hoc網絡，從移動IP計算到集中式多媒體應用等。UWB技術具有系統複雜度低，發射信號功率譜密度低，對信道衰落不敏感，低截獲能力，定位精度高等優點，尤其適用於室內等密集多徑場所的高速無線接入，非常適於建立一個高效的無線局域網或無線個域網（WPAN）。

UWB標準預計在04年底05年初確定，但其中顯然不只是技術原因，以 Intel與TI為代表的MBOA提案，以及以摩托羅拉與XSI為代表的DS-CDMA提案是兩種技術特性完全不同的方案，UWB標準只能二選其一。不過最近無線電製造商PulseLink對外宣佈，它已經找到一種途徑，允許基於不同技術的UWB系統共存。該公司正準備向IEEE 802.15.3a任務組成員詳細講解它的公共信號協議（CSP），該協議使原本相互衝突的多種UWB物理層可以共存。PulseLink希望協調UWB 的發展步伐，同時迴避相互競爭的UWB標準提案之間的分歧。

一些產業觀察家贊同PulseLink的提議，認為這為採用不同的實體層創造了整合的機會，因而使UWB的創新態勢得以延續。但另一方面，其它人質疑在缺乏互通條件下共存沒有什麼價值，並認為這會產生鼓勵開發多種PHY的負面效果。這最終會增加OEM廠商的負擔，因為他們必須支持多種PHY。

PulseLink聲稱不會偏袒已經提交給IEEE的任何一種UWB技術。802.15.3a小組曾試圖為這種高速個域網技術定義一個物理層，但由於雙方拒絕做出妥協，這項努力被迫擱淺。最壞的結果可能是兩大陣營將定義各自的事實標準，而由市場決定存亡。

Wi-Fi：發展迅速瓶頸猶存

Wi -Fi熱點是通過在互聯網連接上安裝訪問點來創建的。這個訪問點將無線信號通過短程進行傳輸，一般覆蓋300英尺。當一台支持Wi-Fi的設備遇到一個熱點時，這個設備可以用無線方式連接到那個網絡。大部分熱點都位於供大眾訪問的地方，例如機場、咖啡店、旅館、書店以及校園等等，許多家庭和辦公室也擁有 Wi-Fi網絡。互聯網服務提供商（ISP）會在用戶連接到互聯網時收取一定費用。

Wi-Fi也存在著一些問題：

    * 高昂的價格讓消費者止步不前；
    * Wi-Fi的運營商很多，成為一個運營商的客戶並不能共享其它運營商的資源；
    * 公共Wi-Fi服務的目標消費群體——那些拿著筆記本電腦四處遊走，並且需要抓緊每一分鐘時間上網的人——其實少之又少；
    * 城市地區的空域有限，這意味著利用Wi-Fi上網將非常擁擠；
    * Wi-Fi的安全問題受到了業界以及一些國家的質疑。

從整體來看，Wi-Fi在短期內還不能成為商家的取款機。無線熱點還不能吸引大量的用戶群體，消費者對於Wi-Fi熱點的渴望並不像商家期盼的那樣強烈，這正是Wi-Fi很難帶來贏利的根本原因。就國內而言，Wi-Fi熱點要想在中國取得突破性的進展，電信運營商之間必須首先簽署漫遊協議，允許用戶通過不同的熱點訪問互聯網。


         

藍牙：應用迅速挑戰仍多

藍牙技術是一種無線數據與語音通信的開放性全球規範，其實質內容是為固定設備或移動設備之間的通信環境建立通用的無線電空中接口，將通信技術與計算機技術進一步結合起來，使各種3C設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離範圍內實現相互通
信或操作，是一種低成本、低功率無線「線纜替代」技術。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHz ISM頻段，提供1Mbps的傳輸速率和10m-100m的傳輸距離。

雖然目前市場中並沒有完全成品化的藍牙產品出現，但人們已經為它規劃了幾乎是無處不在的應用場景，如三合一電話、Internet網橋、個人數據交換、替代多種設備間的傳輸電纜等等。

但是，究竟是什麼因素制約了藍牙產品的推出呢？答案可能是：芯片大小和價格難以下調、抗干擾能力不強、傳輸距離太短、信息安全和生態安全問題可疑等等。

另外，由於兼容性不好，也造成銷售形勢很不樂觀。比如不少藍牙耳機與部分電話之間無法實現正常通信，令個人和企業消費者深感不便。另外連接兩台藍牙設備的操作過程比較複雜，也妨礙了它的推廣應用。此外隨著其他無線連接技術的不斷湧現，802.11無線局域網在高端市場和ZigBee在低端市場的擠壓也讓藍牙備感失落。

NFC：依附還是超越？

NFC 是由飛利浦、諾基亞和索尼主推的一種類似與RFID（非接觸式射頻識別）的短距離無線通信技術標準。設想如下場景：消費者在支付消費款項時，只需要拿信用卡在採用了NFC技術的設備前晃一下即可。一些用戶可能會認為，需要把信用卡插入設備中，但是這毫無必要，因為卡與設備是無線連接的。

NFC給人的第一印象可能是RFID和藍牙的混合繼承物，但事實上它有許多的潛在功能非常引入注目，尤其是當它被作為其他無線技術聯結點的時候。和RFID不同，NFC採用了雙向的識別和連接。

NFC有三種應用類型：

* 設備連接。除了無線局域網，NFC也可以簡化藍牙連接。比如，諾基亞N-Gage的玩家們可以把N-Gage放在一定距離以內自動完成聯機，而不必要通過選擇N-Gage菜單選項中的「Host」、「Join」來完成聯機。手提電腦用戶如果想在機場上網，他只需要走近一個Wi-Fi熱點即可實現。

*實時預定。飛利浦和諾基亞對於NFC的這種應用抱有非常樂觀的態度。比如，海報或展覽信息背後貼有特定芯片，利用含NFC協議的手機或PDA，便能取得詳細信息，或是立即聯機使用信用卡進行票卷購買。而且，這些芯片無需獨立的能源。

*移動商務。前面所描述的非接觸智能卡在交易中的應用就是一個很好的例子，而且諾基亞已經在香港和奧蘭多成功進行過類似的商業實驗。

NFC 具有很多技術優勢，雖然NFC似乎是一項正在尋求實現的技術，但是它卻是一個實實在在的問題解決者。例如，NFC可以讓用戶無需輸入網址便可連接WAP站點，從而解決了困擾無線上網的用戶接口問題。在移動商業領域的兼容性方面，非接觸性付款技術已經推動了商業的發展，尤其在亞洲的公共運輸系統中得到了廣泛應用。此外，NFC和索尼的FeliCa支付系統、非接觸性支付的ISO標準都是兼容的。

然而，NFC面臨的挑戰也不容迴避，前面的家庭無線局域網的應用中，數碼相機和個人電腦都默認為嵌入了NFC技術。飛利浦有能力生產並且銷售這種基於NFC的無線設備，但是這些設備都帶有USB接口的解密器，用戶必須把解密器插入USB接口中，這樣一來，NFC的簡單性就蕩然無存了。此外，飛利浦生產的網絡電子設備都帶有NFC技術，每個NFC芯片的成本至少是宣美元，這也是一個令人頭疼的問題。

從以上的分析來看：一方面，NFC技術可以刺激藍牙、Wi-Fi等其他技術的發展；另一方面，NFC技術的最終實現也要依賴於這些技術。可見，NFC與其他無線技術之間是互相促進的關係。

總而言之，五種技術，各有所長，也各有所短，對於技術專家希望五種技術合而為一，實現無縫兼容的想法，在未來很長的一段時間內可能還只是一個美好的願望。但是，無論如何標準林立的無線連接市場已不需要新加入者，我們所要做的是完善而非創新。



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